(57)【要約】【課題】熱需要の大きさあるいはその電気需要に対する比率が常時より増加しても高い総合エネルギ効率で運転でき省エネルギや二酸化炭素排出削減に貢献できるとともに、時間稼働率を向上することができて経済性に優れたコージェネレーション装置を提供する。【解決手段】エンジン（ガスエンジン２）と発電機３と電力変換部４と排熱回収部とを備えるコージェネレーション装置１であって、前記電力変換部４は熱電比の異なる複数の運転モード（整流モード、昇圧モード）をもち、電気負荷９１に見込まれる電気需要と熱負荷に見込まれる熱需要とを予測し、該熱需要に対して供給できる排熱が不足すると判断される場合、及び該熱需要の該電気需要に対する比率が高いと判断される場合に、該熱電比の大きな該運転モード（整流モード）を選択する、予測制御部（電子制御装置６）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンに駆動されて発電側交流電力を出力する発電機と、該発電側交流電力を変換して負荷側交流電力とし電気負荷に供給する電力変換部と、該エンジンから排熱を回収して熱負荷に供給する排熱回収部と、を備えるコージェネレーション装置であって、
前記電力変換部は熱電比の異なる複数の運転モードをもち、
前記電気負荷に見込まれる電気需要と前記熱負荷に見込まれる熱需要とを予測し、該熱需要の大きさまたは該熱需要と該電気需要との比率に応じて適正な前記熱電比の前記運転モードを選択する予測制御部を備える、
ことを特徴とするコージェネレーション装置。
【請求項２】
前記エンジンは、回転数可変に制御されるガスエンジンである請求項１に記載のコージェネレーション装置。
【請求項３】
前記排熱回収部は回収した排熱を一時的に貯留する貯熱部をもつとともに、回収した排熱が不足する場合に稼働する補助熱源を別に備える、請求項１または２に記載のコージェネレーション装置。
【請求項４】
前記予測制御部は、前記電気需要及び前記熱需要の年変動パターン及び日変動パターンの情報、前記電気負荷及び前記熱負荷の稼働状況の情報、前記貯熱部の貯熱状況の情報、前記補助熱源の稼働状況の情報、外気温の情報、の全てあるいは一部を参照して、前記電気需要と前記熱需要とを予測する、請求項１〜３に記載のコージェネレーション装置。
【請求項５】
前記予測制御部は、予測した前記熱需要に対して供給できる排熱が不足すると判断される場合、及び該熱需要の前記電気需要に対する比率が高いと判断される場合に、前記熱電比の大きな前記運転モードを選択する請求項１〜４に記載のコージェネレーション装置。
【請求項６】
前記電力変換部は前記発電側交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と該直流電力を前記負荷側交流電力に変換するインバータ部とからなり、該コンバータ部は複数のスイッチング素子により形成されるブリッジ回路と該スイッチング素子を制御するゲート制御部とからなり、
該ゲート制御部は、複数の該スイッチング素子を整流ダイオードとして機能させて該ブリッジ回路を整流制御する整流モードと、複数の該スイッチング素子を前記発電側交流電力の周波数よりも多頻度に開閉して該ブリッジ回路を短絡状態と出力状態とに遷移させて昇圧制御する昇圧モードと、をもち、
前記予測制御部は、該ゲート制御部の該整流モード及び該昇圧モードの一方を選択する、請求項１〜５に記載のコージェネレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン駆動のコージェネレーション装置に関し、特に複数の運転モードをもつコージェネレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギや二酸化炭素排出量削減を志向した分散型電源装置の開発が進められ、オフィスや集合住宅など電力消費地での導入が今後急速に進展するものと考えられる。とりわけ、電気出力だけでなく熱出力も得ることのできるコージェネレーション装置は総合的なエネルギ効率の高さで注目を集めている。最近では、ガスエンジンを使用した小形装置の開発も進み、一般家庭への普及も期待されている。
【０００３】
コージェネレーション装置は、燃料ガスの燃焼などによりエネルギを取り出すガスエンジンやガスタービンと、運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、電気エネルギの周波数や電圧などの形態を変換して電気負荷に供給する電力変換部と、ガスエンジンやガスタービンの排熱を熱エネルギとして回収し熱負荷に供給する排熱回収部と、を備えるのが一般的である。そして、電気エネルギは通常生成と消費が同時であり大量の貯留は困難であるため、電気負荷の電気需要の増減に合わせて燃料ガスの使用量を増減して運転するのが一般的になっている。一方、熱エネルギは熱湯などの形態で一時的に貯湯タンクに貯留され、熱負荷の熱需要の変動に合わせて消費されるようになっている。さらに、電気需要の変動に対応するため、商用電力系統と連系して不足する電力を受電し、あるいは余剰の電力を逆潮流して送電することも行われている。熱エネルギの不足に備えて、ボイラや補助給湯器などの補助熱源を別に備えることも一般的である。
【０００４】
このようなコージェネレーション装置の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の装置は、エンジンと発電機とインバータと排熱回収装置と運転制御装置とを備え、一定値以上の出力電力を得るためにエンジン回転数を可変制御し、一定値以下の出力電力ではエンジン回転数を一定に固定するようにしている。また、発電効率と排熱回収効率との線形和、すなわち総合エネルギ効率を目的関数として位置付け、余剰電力を電気ヒータで消費するなどの手段により目的関数の最大化を図っている。
【特許文献１】特開２００５−２６４８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１をはじめとするコージェネレーション装置では、電気出力を増加させるために燃料ガスを追加すると、取り出し得る熱出力も必然的に増加していた。取り出し得る熱出力と電気出力の比すなわち熱電比は、装置構成によってほぼ定まり通常３〜４程度であり、運転条件にはあまり依存していなかった。そこで、装置の導入計画立案や導入後の運用に際しては、まずエネルギ単価の高い電気エネルギを効率よく生成するための装置構成や運転条件が優先的に考慮され、次に排熱回収の効率が考慮されていた。また、エンジン定格出力時の総合エネルギ効率は８５％程度であり、出力が低下するにつれて効率が低下する傾向は避けられなかった。したがって、電気需要が減少する時間帯、通常夜間帯には装置を休止して商用電力系統から受電するほうが経済的であった。
【０００６】
ところが、実際の電気需要と熱需要は複雑に変化し、両者の比率は一定ではなく、計画どおりに運転できない場合もある。例えば、冬場には、給湯や暖房の熱需要が急増して熱エネルギが不足する場合がしばしば発生している。コージェネレーション装置が生成するエネルギの熱電比が熱需要と電気需要との比率から大きくずれると、補助熱源あるいは商用電力系統による補助の比率が高まって総合的なエネルギ効率や経済性が低下し、また、装置の稼働時間帯が限定される。特許文献１に開示されている一定の回転数でエンジンを運転し余剰電力を電気ヒータで消費する方法は、稼働時間帯を長くしつつ過剰に生成された電気エネルギを無駄にしない工夫であるが、熱エネルギを得る手段としては割高になっている。
【０００７】
本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、熱需要の大きさあるいはその電気需要に対する比率が常時より増加しても高い総合エネルギ効率で運転でき省エネルギや二酸化炭素排出削減に貢献できるとともに、時間稼働率を向上することができて経済性に優れたコージェネレーション装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のコージェネレーション装置は、エンジンと、該エンジンに駆動されて発電側交流電力を出力する発電機と、該発電側交流電力を変換して負荷側交流電力とし電気負荷に供給する電力変換部と、該エンジンから排熱を回収して熱負荷に供給する排熱回収部と、を備えるコージェネレーション装置であって、前記電力変換部は熱電比の異なる複数の運転モードをもち、前記電気負荷に見込まれる電気需要と前記熱負荷に見込まれる熱需要とを予測し、該熱需要の大きさまたは該熱需要と該電気需要との比率に応じて適正な前記熱電比の前記運転モードを選択する予測制御部を備える、ことを特徴とする。また、前記エンジンは、回転数可変に制御されるガスエンジンであってもよい。さらに、前記排熱回収部は回収した排熱を一時的に貯留する貯熱部をもつとともに、回収した排熱が不足した場合に稼働する補助熱源を別に備えることが好ましい。
【０００９】
本発明は、電力変換部に熱電比の異なる複数の運転モードをもたせ、常時は電気需要の変動に合わせて熱電比の小さな運転モードで運転し、熱需要の大きな場合に限り熱電比の大きな運転モードで運転することにより、運転時間帯を通して高い総合エネルギ効率を発揮させることを主眼としている。従来の装置では、電気需要の変動にのみ着目して運転条件を設定していたが、本発明では熱需要も重要な指標として位置付けている。
【００１０】
本発明には、回転数可変に制御される、例えばガスエンジンを用いることができる。ガスエンジンの出力軸は発電機のロータに結合することができ、一体に回転することにより発電機を駆動することができる。発電機には例えば三相機を用いることができ、極数などの制約はなく、例えばステータ巻線をスター結線して出力する構成とすることができる。発電機の出力端子は、出力線で電力変換部に接続することができる。出力される発電側交流電力の周波数はガスエンジンの回転数に依存して定まり、特に限定されない。
【００１１】
電力変換部は、例えば電力用半導体素子を用いたコンバータ部及びインバータ部で形成することができ、発電側交流電力の周波数や電圧を電気負荷に整合させて電気負荷に供給するものである。電力変換部が出力する負荷側交流電力は、例えば商用周波数の単相三線式とし、家庭内の電気負荷に供給するようにしてもよく、商用電力系統にも連系して送電するようにしてもよい。系統連系した場合は、電力が不足する時間帯に受電し、余剰する時間帯に逆潮流して送電することができる。
【００１２】
本発明では、電力変換部は熱電比の異なる複数の運転モードをもつものとしている。例えば、電力用半導体素子に開閉制御可能なスイッチング素子を用い、複数の運転モードで異なった制御方法とすることにより取り出す電気エネルギの量を変えることができる。取り出す電気エネルギを減らした場合、相対的に取り出される熱エネルギの比率が高まり、熱電比は大きくなる。
【００１３】
排熱回収部は、例えばエンジンから排熱を熱媒体に回収する熱交換器と、熱媒体を熱負荷まで輸送する輸送配管とで構成することができる。熱負荷には、例えば家庭内の浴室や台所の給湯器や、熱媒体を還流させて用いる暖房装置がある。熱媒体には水を用い排熱により熱湯として供給し直接消費するようにしてもよく、別途循環配管に熱媒体を封入して還流させ熱輸送するようにしてもよい。排熱回収部には、貯熱部として貯湯タンクや、補助熱源として補助給湯器などを備えることが好ましい。
【００１４】
予測制御部は、電気需要と熱需要とを予測して、適正な熱電比の運転モードを選択するものである。予測制御部には、例えば、マイクロコンピュータを内蔵し信号入力部や制御出力部、メモリ部を備えた電子制御装置を用いることができる。予測制御部は、エンジンを運転制御するエンジン制御部や、電力変換部を運転制御する電気制御部と、共通としてもよく、別個に設けてもよい。
【００１５】
前記予測制御部は、前記電気需要及び前記熱需要の年変動パターン及び日変動パターンの情報、前記電気負荷及び前記熱負荷の稼働状況の情報、前記貯熱部の貯熱状況の情報、前記補助熱源の稼働状況の情報、外気温の情報、の全てあるいは一部を参照して、前記電気需要と前記熱需要とを予測することが好ましい。さらに、前記予測制御部は、予測した前記熱需要に対して供給できる排熱が不足すると判断される場合、及び該熱需要の前記電気需要に対する比率が高いと判断される場合に、前記熱電比の大きな前記運転モードを選択する、ことが好ましい。
【００１６】
予測制御部は、電気需要及び熱需要の一般的な年変動パターン及び日変動パターンを、例えばメモリ部に保持しておくことができる。また、その信号入力部では、装置自身の電気出力と熱出力の大きさ、あるいは電気負荷及び熱負荷の実際の稼働状況や、貯湯タンクの湯量や湯温、補助給湯器の稼働履歴、気温センサが検出した外気温、などの情報を逐次取り込むことができ、履歴として保存しておくこともできる。予測制御部は、これらの情報の全てあるいは一部を参照して電気需要と熱需要とを予測し、運転モードを選択することができる。端的に言って、熱需要と電気需要との比率に等しい熱電比を選択できれば理想である。
【００１７】
予測制御部の需要予測及び運転モード選択は、例えば１日を対象期間として行うことができる。例えば、夏場の１日では熱需要が少ないので、電気需要を優先した熱電比の小さな運転モードを選択することができる。また、冬場の１日で熱需要が増加して供給できる排熱が不足すると判断される場合には、熱需要を優先して熱電比の大きな運転モードを選択することになる。熱需要の電気需要に対する比率が高い場合も、熱電比の大きな運転モードが有利になるため、これを選択する。このとき、貯湯タンクの残存熱エネルギが少ないことや、過去数日間の補助給湯器の稼働率が高いこと、外気温が低いこと、などの情報を加味することが、制御の精度向上につながる。
【００１８】
また、需要予測及び運転モード選択は、１０分〜１時間程度の単位で繰り返して行うこともできる。例えば、冬場に熱電比の大きな運転モードを選択していても、夜に入ってその日の熱需要が足りると判断されれば、熱電比の小さな運転モードに移行し、電気需要の続く限り運転することにより、従来よりも長時間稼働させることができる。また別の例で、従来は休止していた電気需要の小さい早朝の時間帯でも、昼間の熱需要を見込んで熱電比の大きな運転モードで装置を運転することが可能になる。
【００１９】
次に、電力変換部がもつ熱電比の異なる複数の運転モードについて説明する。前記電力変換部は前記発電側交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と該直流電力を前記負荷側交流電力に変換するインバータ部とからなり、該コンバータ部は複数のスイッチング素子により形成されるブリッジ回路と該スイッチング素子を制御するゲート制御部とからなり、該ゲート制御部は、複数の該スイッチング素子を整流ダイオードとして機能させて該ブリッジ回路を整流制御する整流モードと、複数の該スイッチング素子を前記発電側交流電力の周波数よりも多頻度に開閉して該ブリッジ回路を短絡状態と出力状態とに遷移させて昇圧制御する昇圧モードと、をもち、前記予測制御部は、該ゲート制御部の該整流モード及び該昇圧モードの一方を選択する、ようにしてもよい。
【００２０】
上述の電力変換部のコンバータ部は、２つの運転モードとして整流モードと昇圧モードとをもっている。整流モードでは、ブリッジ回路の整流作用により、出力される直流電圧は発電機側交流電力の電圧実効値に略等しくなる。昇圧モードでは、ブリッジ回路が短絡状態と出力状態に遷移して間欠的に電流が流れ、出力される直流電圧は整流モードよりも高くなる。２つの運転モードにおいて、発電機で生成される電気エネルギの量は略等しいが、昇圧モードの方で直流電圧が高くなる（電流は減少するが）。したがって、インバータ部の運転電圧が高くなり、回路内部の抵抗損失などが減少し、インバータ部出力端でみた発電効率が向上するため、熱電比は小さくなる。すなわち、整流モードは熱電比の大きな運転モードであり、昇圧モードは熱電比の小さな運転モードである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のコージェネレーション装置では、電力変換部に熱電比の異なる複数の運転モード、例えばコンバータ部の整流モードと昇圧モードをもたせ、予測制御部で電気需要と熱需要を予測して、運転モードを選択するようにした。このため、熱需要が不足するときや、熱需要の電気需要に対する比率が常時より増加したときに、熱電比の大きな運転モードを選択して、高い総合エネルギ効率で運転することができ、省エネルギや二酸化炭素排出削減に貢献できる。また、時間稼働率を向上することができ、経済性向上に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の形態を、図１及び図２を参考にして説明する。図１は、本発明の実施例のコージェネレーション装置１を説明する図である。図１中で実線の矢印はエネルギの流れを、破線の矢印は情報の流れを示している。実施例のコージェネレーション装置１は、住宅９内の電気負荷９１に電気エネルギを、熱負荷９２に熱エネルギを供給するものである。コージェネレーション装置１は、ガスエンジン２、発電機３、電力変換部４、排熱回収部５、電子制御装置６、で構成されている。
【００２３】
ガスエンジン２は、図略のエンジン制御部により始動、停止や、燃料ガス供給量の増減など行われて、回転数可変に制御され、出力軸に回転の運動エネルギを出力している。発電機３は、ガスエンジン２の出力軸によって駆動され、回転数に対応した周波数の発電側交流電力ＰＧを出力している。電力変換部４は、発電側交流電力ＰＧの周波数や電圧を電気負荷９１に整合させ、負荷側交流電力ＰＬとして供給するものである。電力変換部４は商用電力系統９９と連系されており、装置１側の発電側交流電力ＰＧが不足したときに、系統９９から不足分の電力を受電できるように構成されている。なお、電力変換部４は、後述するように、外部から選択制御可能な、整流モードＭ１と昇圧モードＭ２とをもっている。
【００２４】
排熱回収部５は、熱交換器５１と、貯湯タンク５２と、補助給湯器５３と、で形成されている。熱交換器５１の熱媒体には水が用いられており、ガスエンジン２の排熱ＨＥを回収して生成された熱湯が貯湯タンク５２に貯留されるようになっている。貯留された熱湯は、熱負荷９２の需要に応じ、補助給湯器５３を経由して供給されるようになっている。補助給湯器５３は、熱湯の温度が低下したときに追炊きするほか、熱湯が不足したときに水を沸かして給湯するようになっている。
【００２５】
電子制御装置６は予測制御部に相当するものであり、図１に示されるように、各種情報を、その信号入力部で取り込んでいる。すなわち、電子制御装置６は、電力変換部４の稼働状況、貯湯タンク５２の湯量と湯温、補助給湯器５３の稼働状況、電気負荷９１及び熱負荷９２の負荷率、住宅付近に設けられた気温センサ６９が検出した外気温の各情報を取り込んでいる。また、電子制御装置６はメモリ部を備え、あらかじめ電気需要及び熱需要の一般的な年変動パターン及び日変動パターンのデータを記憶している。電子制御部６は、これらの情報やデータを参照して、電力変換部４の運転モードを選択し、その制御出力部から指令するようになっている。
【００２６】
次に、図２を参考にして、熱電比の異なる複数の運転モードについて説明する。図２は電力変換部４の詳細な構成を説明する図である。電力変換部４はコンバータ部４１とインバータ部４８とからなり、コンバータ部４１は６個のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６により形成される三相ブリッジ回路４２と、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を制御するゲート制御部４７とからなっている。そして発電機３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力線３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗは、三相ブリッジ回路４２の各相中間点４３Ｕ、４３Ｖ、４３Ｗに接続されている。また、三相ブリッジ回路４２の出力となる正極端子４４Ｐ及び負極端子４４Ｎは、インバータ部４８の入力端子と兼用されている。インバータ部４８の出力端子４９Ｘ、４９Ｙは電気負荷９１に接続されるとともに、商用電力系統９９に連系されている。
【００２７】
ここで、三相ブリッジ回路４２内は、以下のように接続されている。すなわち、Ｕ相中間点４３Ｕと正極端子４４Ｐとがスイッチング素子Ｓ１を介して接続され、同様にＶ相中間点４３Ｖと正極端子４４Ｐとがスイッチング素子Ｓ２を介し、Ｗ相中間点４３Ｗと正極端子４４Ｐとがスイッチング素子Ｓ３を介して接続されている。さらに、Ｕ相中間点４３Ｕと負極端子４４Ｎとがスイッチング素子Ｓ４を介し、Ｖ相中間点４３Ｖと負極端子４４Ｎとがスイッチング素子Ｓ５を介し、Ｗ相中間点４３Ｗと負極端子４４Ｎとがスイッチング素子Ｓ６を介して、それぞれ接続されている。各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、ゲート制御部４７からのゲート信号により独立して開閉制御され、導通と遮断の２状態を取り得るように構成されている。
【００２８】
図２の回路において、整流モードＭ１では、ゲート制御部４７は特に各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を制御しない。すると、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は一般的な整流ダイオードとして機能し、三相ブリッジ回路４２は三相全波整流を行う。これにより、正極端子４４Ｐと負極端子４４Ｎとの間には、発電機側の交流電圧の実効値ＶＥに略等しい直流電圧の直流電力が出力される。
【００２９】
一方、昇圧モードＭ２では、ゲート制御部４７は各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を多頻度に開閉して、三相ブリッジ回路４２を短絡状態と出力状態とに遷移させるように制御する。今、発電機３のＵ相にＶ相よりも高い電圧Ｖ１が誘起されている状態を代表として考える。このとき、ゲート制御部４７は、Ｕ相とＶ相とを短絡状態と出力状態に遷移させることを繰り返すように制御する。すなわち、短絡状態では２つのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を導通、残りを遮断とし、出力状態では２つのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ５を導通、残りを遮断とする。
【００３０】
短絡状態では、Ｕ相出力線３１ＵとＶ相出力線３１ＶとＶ相巻線とＵ相巻線とで短絡回路が形成される。すると、短絡回路内の電圧Ｖ１に対して、巻線のもつインダクタンス分Ｌ１が通電を制動し、継続時間とともに増加する短絡電流が流れ最終値Ｉ１となる。結局、短絡状態の継続時間内に発電機から出力された電気エネルギは、下式に示される電磁エネルギＥＧ１として短絡回路内に蓄積される。
ＥＧ１＝（１／２）・Ｌ１・Ｉ１・Ｉ１
【００３１】
次に、短絡状態から出力状態に遷移する瞬間には、短絡回路が開路されて短絡電流最終値Ｉ１が強制的に遮断され、Ｕ相中間点４３ＵとＶ相中間点４３Ｖとの間には、下式のように電流Ｉ１の時間微分で示される大きな電圧Ｖ２が誘起される。
Ｖ２＝（−Ｌ）・（ｄＩ１／ｄｔ）
【００３２】
そしてすぐ次の瞬間には出力状態となるため、蓄積された電磁エネルギＥＧ１に見合う直流電流Ｉ２がインバータ部に出力される。
【００３３】
上述の制御を、次はスイッチング素子Ｓ５側で行う。すなわち、２つのスイッチング素子Ｓ４、Ｓ５を導通として短絡状態とした後、２つのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ５を導通として出力状態とすることにより、電磁エネルギＥＧ１に見合う直流電流Ｉ２が再度出力される。これを、Ｕ相にＶ相よりも高い電圧Ｖ１が誘起されている１２０°の位相範囲で繰り返して行う。そして、次の１２０°の位相範囲ではＶ相及びＷ相を対象とし、さらに次の１２０°の位相範囲ではＷ相及びＵ相を対象として、同様の制御を行い、以下繰り返す。
【００３４】
以上のような昇圧モードＭ２による制御では、コンバータ部４１の出力電流は間欠的になり、出力の直流電圧は整流モードＭ１時の交流実効値ＶＥよりも高くなる。整流モードＭ１と昇圧モードＭ２とで発電機から出力される電気エネルギはほぼ同等であるが、昇圧モードＭ２ではインバータ部４８内の運転電圧を高くすることができ、回路素子や導体における抵抗損などが減少し、出力端子４９Ｘ、４９Ｙでみた最終的な発電効率が向上する。
【００３５】
したがって、昇圧モードＭ２は熱電比の小さな運転モードとなり、整流モードＭ１は熱電比の大きな運転モードとなる。電子制御装置６は、この整流モードＭ１と昇圧モードＭ２とのうち一方を選択し、ゲート制御部４７に指令するように構成されている。なお、ゲート制御部４７は、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を上述の昇圧モードＭ２とは異なる制御タイミングで開閉することも可能であり、様々な応用形態がある。
【００３６】
なお、インバータ部４８は、安定用コンデンサ４８１、４個のスイッチング素子ＳＡ〜ＳＤからなる単相ブリッジ回路４８２、平滑用フィルタ４８３が直列に接続され、各スイッチング素子ＳＡ〜ＳＤがインバータゲート制御部４８４により開閉制御されて作動するように構成されている。インバータ部４８には、公知の各種回路方式及び制御方式を適用することができるので、詳述はしない。
【００３７】
以上説明した実施例のコージェネレーション装置１によれば、予測制御部６は取り込んだ各種情報を参照し、コンバータ部４の整流モードＭ１と昇圧モードＭ２とのうち一方を選択して、コンバータ部４のゲート制御部４７に指令する。したがって、熱負荷９２の熱需要が常時より増加したときに、熱電比の大きな整流モードＭ１を選択し、高い総合エネルギ効率で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例のコージェネレーション装置を説明する図である。
【図２】図１の実施例における電力変換部の詳細な構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：コージェネレーション装置
２：ガスエンジン
３：発電機              ３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗ：Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相出力線
４：電力変換部
４１：コンバータ部      ４２：三相ブリッジ回路    ４７：ゲート制御部
４８：インバータ部  
５：排熱回収部          ５１：熱交換器            ５２：貯湯タンク
５３：補助給湯器
６：電子制御装置（予測制御部）
９１：電気負荷          ９２：熱負荷              ９９：商用電力系統
Ｓ１〜Ｓ６：スイッチング素子
【図１】
2007291985.tif 000003
【図２】
2007291985.tif 000004